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word第1章电路理论与分析方法习题(共9题)注：英文习题采用美国电路符号直流电源功率图所示电路，求各电流源的端电压和功率，并判断出哪个电流源输出功率，哪个电流源吸收功率。：IS1=1 A, IS2=3A, R1=5W, R2=10W。图1.1 习题的图R2R1IS2IS1-+-+I1US2US1答案：US1=-10V, US2=40V, PS1=10W, PS2=-120W1.2 图1.2所示电路，求8W电阻两端的电压UR和恒流源的端电压US各是多少。答案：UR= -32V ，US=-40V-2 A+4 W- 10 V +8 W8 V-+6V- 8 V +图1.2 习题的图+20 V+-8 W+ -12V6 W4 W+ US - -4AUR1.3 图1.3所示电路，求2A恒流源的功率。答案：P= -24W 6 W图1.3 习题的图1.4 I1和I2。答案：I1=0.5A、I2=2A图1.4 习题1.4的图12V-+10W20W20WI1 18V-+I220W10W10W说明：1、要求自己下载Multisim仿真软件，可以是Multisim2001、V7V10等版本中的任一种。2、自学第10章 Multisim电路仿真有关内容。3、仿真题作业要求有仿真电路图和仿真的数据结果，图和数据结果可以打印也可以手写。1.5 (电源模型的等效互换法)Use source transformations to find the voltage U across the 2mA current source for the circuit shown in Figure . (Answer:U= V)+-600 W1400 W3000 W2 mA-+6 mAU1.4 VFigure 1.6 (戴维宁定理)Using Thevenins theorem, find the current Ithrough the 2V voltage source for the circuit shown in Figure .Answer：I=5A2V5A+-1W4W5W2W7WI 戴维宁定理，结点电位法图1.7所示电路， R1=1kW, R2=2kW,R3=6kW,R4=2kW,R5=4kW,。用戴维宁定理和结点电位法两种方法求电流I3。答案：-0.5mAR5+12V-24VR2R4R1R3I3+6V+-US-+IS-2A4W4W36V4W4V24V12W24W3W6W1.8 解题方法任选如图1.8所示电路，当恒流源IS为何值时，它两端的电压US0。答案：-1.5A图1.9 习题的图1 W12 V4 A3 W1A3 WIAC (仿真习题) 图1.9所示电路，用仿真方法求电流I，用直流工作点分析法求A、B、C三个结点电位答案：I = 2.6A，VA= 7.8 V，VB = 2.8 V，VC= 10 V1 WB4 W+-第2章正弦交流电路习题12题2.1 电流。求出各电流的频率，有效值，初相位，并在同一坐标内画出i1、i2的相量图，比拟它们相位领先与落后的关系。将如下各相量所对应的瞬时值函数式写出来设f=50Hz。 判断如下表达式是否正确，假如不正确，请说明原因，并写出正确的表达式。1234 (答案 )2.5 (复杂交流电路, 戴维宁定理) Using Thevenins theorem, Find the voltage uab between aand b for the circuit of Figure . Answer：uabo)V)8W+-2H0.1 F5sin5t V5cos5t Auabab+_图2.6 习题2.6的图j2kW1kW-Wj6kW-3kW+-+2.6 (复杂交流电路，结点电位法)如图2.6所示电路，：。用结点电位法求1kW电阻两端的电压，并求虚线局部电路的平均功率、无功功率和视在功率，并根据计算结果说明该局部电路的性质感性、容性、电阻性。答案：8mVA, P=6.33mvar2.7 复杂交流电路，相量图如图2.7所示电路，I=IL=I1=4A，w=1000rad/s, 电路的有功功率P=120W。求电路参数R、L、C。答案：10WmF图2.8 习题的图-+2WiuS100mFuC-+iS2W图2.7 习题2.7的图LRuCiCiLiRi+-i1仿真习题如图2.8所示电路，us=10sin(5000t+45o)V, is=2sin(5000t+60o)A,求电流i的有效值和电容电压uC的瞬时值表达式。 注意：(1) 要区分电源的RMS-有效值与PK-最大值即峰值，(2) iS、uS的初相位应该设置为-60o和-45o 答案：I=4.133A，uC=8.68sin(5000t-79o)V 串联谐振如图2.9所示电路中，u=40sin10t(V), i=5sin10t(A), R=3W, L=4H。求网络内的等效串联电路的元件参数值。答案：5W，2.5mF图2.10 习题的图abRCu+-R1ciL图2.9 习题的图网络u+-RiL2.10 谐振电路计算如图2.10所示电路，R=20W, C=0.1F, w=5105rad/s。当u和i同相位时Uab=Ubc。求R1和L的值。答案：R1=10W, L=20H 谐振电路计算如图2.11所示电路，当U=10V、w=1000rad/s时u与i同相位，而且IR=IL=。求电路参数R、L、C的值。答案: R=10W, L=10mH, C=200F图2.11 习题的图RLu+-iiLiRCuR+-uC+-RLiC -+CiR-Liu2.12功率因数提高如图2.12所示电路， , R=6W, L=25.5mH 。1计算该电路的电流IR-L、电路的有功功率P与功率因数cos；2欲使电路的cos提高到1，需并联多大的电容C。并联电容后，电流I的值为多少，电路的有功功率P是否有变化？答案：IR-L第3章 三相电路习题4题 三相Y接负载图3.1所示电路，在线电压为380V、频率为50Hz的三相电源上接入了一组Y形接法负载，1当Z1= Z2= Z3=10W时，求各线电流和中线电流的大小，并求负载消耗的总有功功率和电源提供的总视在功率；2当，Z2=Z3=10W时，求各线电流和中线电流的大小，并求负载消耗的总有功功率和电源提供的总视在功率；的图Z2NZ3BZ1CA(答案：1IA=IB=IC =22A, I0=0, P=14520W, S=14520VA；2IA=IB=IC =I0 =22A, P=12100W, S=14520VA)3.2多组三相对称负载A balanced D load and a balanced Y load are connected in parallel as in Figure 3.2. ,R1W, R2WH. Determine the line currentiA，iAYandiAL. (Answer:，ACB图3.2 习题的图R1LR2uABiALiAYiAD，3.3三相功率380V、50Hz的三相电源对Y接对称感性负载提供50kVA的视在功率和38.3kW的有功功率。求每相负载的复数阻抗Z。答案：3.4仿真习题图3.4所示三相对称电路，r=1W，R=100W，L=0.318H，。用仿真的方法1观察三相电源波形；2求线电流iAL和相电流iAB的有效值。注意：1、三相电源用 Y接3PHY类型，要将中线接地，其标称电压值是相电压的最大值相序从上到下依次是A、B、C ；2、观察电源电压波形时用四通道的虚拟示波器，有一个通道可以不用。答案：I AL = 4.6A，IAB=2.66AiALrrriAB+uAB-ABCABCRLRRLL图3.4 习题的图第5章暂态分析习题6题5.1 图5.1所示电路，IS=10mA, R=2kW, R1=1kW, C=1F 。uC(0-)=4V。t=0时开关闭合，用三要素法求换路后的电流i，i1 ，与电压uAB，并画出电压与电流随时间变化的曲线。(答案：-200t(mA), i1-200t(mA), uAB-200t(V)的图-+USS50mF8W+iCC-18VuCR2ISR112W-+uABSRC 习题的图-+iIS-+uCi1RR1AB图5.2所示电路在开关S断开前已处于稳态，在t=0时S断开，求S断开后的uC和iC。答案：uC(t)= -6+24e-1000t V，iC-1000t A 图5.3所示电路在开关闭合前已处于稳态，US=24V，在t=0时S闭合，求t0时的i1(t)。(答案：i1(t)= 3-2e-50t(mA) )2kWSC的图-+i1US-+uCR4R3R2R13kW6kW4kW10mF5.4 图5.4所示电路，电压us波形如下列图，是一个周期性连续脉冲波形，T=5mS, R=5kW。写出02T和2T3T时的uC和uo的表达式，并画波形图。答案：t=02T时，； t=2T3T时，习题的图C-R+uS-+uo-+uCtuST05T4T3T6T2T，。其中t5.5 图5.5所示电路，一个电路盒子中由独立直流电源和电阻组成，测量a、b两端的开路电压Uo=20V(见图a)，测量a、b两端的短路电流Io=1mA(见图b)。假如在a、b两端接一未充电的电容C(见图c) ，在t=0时开关闭合，要求开关闭合后10秒电容上的电压达到10V，求应接入多大的电容。答案：C=721mFI0(a)电路盒子ab-+U0电路盒子ab(b)电路盒子ab-+ uC t=0SC(c)图5.5 习题的图, 仿真这个过程，r为线圈内阻，U=1V。1用示波器同时检测uR和ur的波形，测量当开关断开时uR的最大值。其中ur的 波形与iL的波形相似，因此用ur的波形代表iL的波形。2接入续流二极管D，再重复上述实验。由此仿真得出什么结论。图 习题的图urRiLruRL+-U1V+-H+-1kWSt=0D1W答案：1uR(t=0.5S)= -1000V 2接入续流二极管D后，|uR(t=0.5S)| RZ+-RZRLUZUZ+-uoui 习题的图+-RZRLDZUI 习题的图IIWIZ 稳压管计算题图11.3所示电路，DZ为理想稳压管即忽略稳压管的正向压降，稳定电压为UZ=10V，稳定电流为IZmin=5mA和IZmax=20mA。输入电压UI=30V，限流电阻RZ=1kW，负载电阻RL=2kW。试分析当输入电压波动10时，电路能否正常工作？如果波动+30，电路还能否正常工作？答案：当UI=30V时IZ=15mA，当UI波动+10时IZ=18mA，当UI波动-10时IZ=12mA，均能正常工作；当UI波动+30时不能正常工作 晶体三极管，判断工作状态根据晶体管管脚上所测出的电位值V,判断图11.4a、b、c所示各晶体管是硅管还是锗管，是NPN型管还是PNP型管与各晶体管的工作状态饱和、放大或截止。(a)(b)(c)图11.4 习题的图E B C-2 -2.3 -6E B C1.6 2.3 5E B C1.3 2.0 第12章晶体管交流放大电路习题11题 晶体三极管，判断工作状态图12.1所示电路，当输入电压ui为以下三个值时，判断晶体管的工作状态放大、饱和还是截止？并求各静态工作点值IBQ、ICQ、UCEQ。设晶体管发射结正向压降UBE=0.7V，饱和压降UCES=0.3V提示：求B点电位时可以用戴维宁定理。图 习题12.1的图RCR1+10Vb=50-5V40kW+VCCui10kW-VEE1kWR2B(1) 0V；(2) 3V；(3) 5V。答案：1截止状态；2放大状态；3饱和状态12.2. 估算法、图解法晶体管放大电路如图12.2(a)所示，UCC=12V,RC=3kW，RB=226kW，晶体管的b=40。发射结正向压降UBE=0.7V。+uo-+ui-+UCCRCTC2C1RB75mA100mA0 4IC(mA)IB=25 mA50mA12324681012UCE(V)图 习题的图(a)(b)RL+（1） 试用直流通路估算各静态值IB、IC、UCE。（2） 如晶体管的输出特性如图12.2(b)所示，试用图解法求静态工作点IC 、UCE；并求最大不失真输出电压幅值Uom设RL=。（3） 在静态时ui=0C1和C2上的电压各是多少？（4） 假如UCC=10V，今要求UCE=5V，IC=2mA，试求RC和RB的值。答案：1IB=50A、IC=2mA、UCE=6V; 2UOM5V; 3UC1=0.7V, UC2=6V;4RC=W, RB=186kW。12.3. 在图12.3中，晶体管是PNP型锗管，其发射结正向压降UBE=-0.3V。（1） UCC和C1、C2的极性如何考虑？请在图上标出；（2） 设UCC=-12V，RC=3kW，b=75，如果要想将静态值IC调到1.5mA，问RB应调到多大？此时C1和C2上的电压各是多少？（3） 在调整静态工作点时，如不慎将RB调到零，对晶体管有无影响？为什么？通常采取什么措施防止？图 习题的图UCCRCTC2C1RB答案：2RB=585kW, |UC1|=0.3V,|UC2|=。12.4. 试判断图12.4中的各个电路能不能放大交流电压信号？为什么？提示：应考虑静态和动态两个方面。-UCC(a)+UCC(b)+UCC(c)+UCC(d)+图 习题的图12.5. 静态工作点稳定的共射极放大电路在图12.5电路中，R1=50kW，R2=10kW，RC=5kW，RE=1kW，b=80，设发射结正向压降UBE=0.7V。（1） 求电路的静态工作点；（2） 求空载电压放大倍数和输入电阻ri、输出电阻ro；3假如放大电路接入有负载RL=10kW时，求带载电压放大倍数；4画出带负载RL=10kW时的小信号等效电路。假如输入端作用有ui=5sinwt mV的信号电压时，通过小信号等效电路，求出电流ib、ic和电路输出电压uo。5根据电路的静态值和动态值RL=10kW时，定性画出所示电路中各全量或总量电压uB、uC和电流iB、iC的波形，并标明关键点数值。(设电路中各电容的数值足够大。)答案：1IB=16A，IC=，UCE=；2，riW，ro=5kW；3；4ibwt A，icwt mA，uo=0.695sin(wt-180o) V +-+-R1R2RCRECEC1C2uiuoVCC(+12 V)图12.5 习题12.5的图BCE12.6 射极电流负反应放大电路图12.6所示电路，RS=1kW，R1=120kW，R2=30kW，RC=5kW，REW，ReW，RL=5kW，b=60。(设电路中各电容的数值足够大。)(1) 画出所示电路的小信号等效电路；(2) 求输入电阻ri和输出电阻ro；(3)假如us=10sinwt mV，求电压放大倍数与输出电压uo；答案：2riW，ro=5kW；3，uo=43.4sin(wt-180o) mV +-+-R1R2RCRECEC1C2uSuoVCC+15 V习题12.6的图RLReRS射极输出器如图12.7所示射极输出器，RB=200kW，REW，RL=5kW，b=80。求1电压放大倍数，输入电阻ri和输出电阻ro；2假如ui=2sinwt V，求uo；3假如负载电阻变为RL=2kW, ui=2sinwt V，求这时的uo；4假如信号源是us=2sinwt V且含有RS=2kW的内阻，求这时的uoRL=5kW时。答案：1，ri W，roW；2uowt V；3uowt V;4uowt V +-RBRLREC2C1uiVCC+12 V习题12.7的图uo+-+-+-R1R2RCREC3C1C2uiuo1VCC+15 V 习题12.8的图uo2+-12.8 射极电流负反应放大电路，射极输出器图12.8所示电路，用以下参数通过计算说明：uo1与ui近似反相输出，uo2与ui近似同相输出。R1=100kW，R2=50kW，RC=RE=2kW，b=80，ui=500sinwt mV。(答案：uo1=-490sinwt mV，uo2=496sinwt mV) 多级放大器图12.9所示多级放大器电路，uiwt mV, R11 = 100 kW, R12 = 20 kW, RC1 = 10 kW, RE1 = 2 kW, R21 = 39 kW, R22 = 10 kW, RC2 = 5 kW, RE2 = 1.5 kW, b1 = b2=50。(1) 求当RL = 5 kW时的输出电压uo；(2) 求输入电阻ri、输出电阻ro。+-R111R12RC1111RE1CE1C1C2ui 习题12.9的图+-R21R22RC2RE2CE2C3uoVCC+12 VRLT1T2答案：1uo=606sinwt mV；2ri 2.34kW，ro=5kW12.10 多级放大器图12.10是两级阻容耦合放大电路，b1 = b2=50, 各个电阻的阻值与电源电压都已经标在电路中了。1计算前、后级放大电路的静态值IB、IC、UCE，设UBE =0.6V;2画出微变等效电路图；3求各级电压放大倍数与总电压放大倍数；图12.10 习题的图+12 VC1uiuo-+-+30kWC2CEC3T2T120kW4kW4kW130kW3kWW4后级采用射极输出器有什么好处？其输出电阻ro是多少？ 答案：1IB1=20.6A, IC1IE1=1.05mA, UCE1=3.6V; IB2=40.3A, IC2=2mA, UCE2=6V; 3；4ro=92W。差分放大器图12.11所示电路，RC =4 kW，设晶体管B-E间的交流电阻rbe1=rbe2= 2kW,b1= b2=80, UI1=0.05V, UI2=。电路在所示信号的作用下，放大电路的共模输出电压UOC=，求所示电路的差模电压放大倍数Ad，共模电压放大倍数AC与共模抑制比KCMRR。(提示：差模放大倍数) 习题1的图UI2+VCCUI1UORERC- VEERC+-+-+-答案：Ad=-160，AC，KCMRR=56dB)第13章运算放大器与应用习题10题13.1 反相求和、同相求和放大器Find the value of RFand R4necessary to produce an output VOUT=0V in Figure . (Answer:RF=60kW，R430kW)Figure -+60kW30kWRFVOUTUI1=+1VUI2=+2VR1R230kWUI3=-2VR4R3UI4=+4V13.2 反相积分器 如图13.2(a)所示反相积分电路，输入波形ui如图13.2(b)所示。求t=0时的输出电压uo(t)的表达式，并画出uo(t)的波形。设t0时电容上的电压为0，运放的UOM=10V。答案：当0t1ms时，uo(t)=-5tV；当1ms-2V时，uo=；当ui4V或ui2V时，uo =；当2V ui4V时，uo =0VFigure -+-+R=10 kWD1D2uout+4 Vuin+2 V12+5V0tuin第17章数字电路根底习题(6题) 如果“与门的两个输入端中，A为信号输入端，B为控制端。设输入A的信号波形如图17.1所示，当控制端B=1和B=0两种状态时，试画出输出波形。如果是“与非门、“或门、“或非门如此又如何？分别画出各种门的输出波形。最后总结上述四种门电路的功能。图17.1 习题的图ttBA 试画出图17.2中与非门输出F的波形。&ABCtBAttCF 判断图17.3所示的各TTL门电路，哪些电路输出高电平，哪些输出低电平。(提示: TTL门电路输入负载特性有, RiW时如此Ui1.4V, 此时相当于输入高电平11(b)&1Fb(a)“1FaR=800WWW(c)图17.3习题17.3的图FcUsing Boolean algebra布尔代数，逻辑代数 techniques, simplify the following expression as much as possible, and implement the logic circuit using gate circuits.提示：要求画出化简后的逻辑电路图(1) (2) (3) (4) (5) (答案：(1)F1=A+B；(2); (3)F3=B; (4)F4=1; (5)F5=AB+CD )Use a Karnaugh map卡诺图 to simplify the following expression to a minimum SOP form (SOP form, sun-of-product form, 积和式，与或式)，and implement the logic circuit using NAND gatesNAND gates，与非门。提示：对最简与或式两次求反得与非与非式后，如此可以用与非门实现，与非门中包括非门，要求画出逻辑电路图。. (1) (2)F2=AC+ABD+BC+BD(3) (4) (5) (答案：(1)；(2)F2=AC+BD+BC; (3); (4)F4=B+D; (5)或) 利用卡诺图化简为最简与或式(注：书写时可以省略逻辑式中各最小项的字母m，而保存各最小项的编号数字(1) F1(A,B,C)=m(2,3,4,6)(2)F2(A,B,C,D)=m(0,1,2,3,4,6,8,9,10,11,12,14)(答案：(1)；(2)第18章组合逻辑电路习题5题18.1 写出图18.1a、b两个逻辑电路的逻辑表达式并化简，画出化简后的逻辑电路图。答案： ; F2=A+B 111ABA B C D&1F1 (a)CDABCD F0 0 1 1 00 1 0 0 00 1 0 1 10 1 1 1 10 1 1 0 01 0 0 0 11 0 0 1 11 0 1 0 11 0 1 1 01 1 0 0 0习题18.2的真值表 (b)F2ABC1111&=11&18.2 逻辑函数F的真值表如图18.2所示未给出的项为任意项，写出F的最简与或式，并用与非门实现，画出逻辑电路图。 (答案：或) 设计三变量A、B、C的奇数检测逻辑电路三变量中1的个数为奇数时，电路输出Y为1，否如此输出Y为0，写出真值表和输出Y表达式，并用异或门实现，画出逻辑电路图注意：异或门只有两个输入端。答案: 设计出能判断A、B这两个两位二进制数大小的比拟电路,图为其框图。A=a1a0，B=b1b0,当AB时，电路输出Z=1，否如此输出Z=0。根据设计功能，填卡诺图并化简，写出化简后的表达式，并用门电路实现，画出逻辑电路图。答案：BA待设计的比拟电路Za0b0b1a1图习题的图18.5 根据教材P215表18.10的七段数码管显示译码电路的真值表，设计输出端f的逻辑电路，用与非门实现，画出逻辑电路图。提示：注意DCBA的权重依次是8421；且在表中未出现的DCBA项为任意项。答案：第19章 时序逻辑电路习题8题A(a)=1QQRDSD&BCQQ19.1 (根本RS触发器)如图19.1(a)所示电路，输入波形如图19.1(b)所示，画出输出端Q和的波形。 (移位存放器)写出图19.2中两电路的状态转换表，并画出各Q端的波形图。设图中Q1Q2Q3的初态为100。答案：a7个CP循环一个周期；b 5个CP循环一个周期Q3(a)(b)DQDQDQQ1Q2=1CPDQDQDQ&Q1Q2Q3CP图习题的图 图19.3(a)右移移位存放器SRG4的移位/置入端输入信号SHIFT/注：此端=1，右移移位；此端=0，并行输入。和时钟输入信号CP的波形如图19.3(b)所示。串行数据输入端D为0，并行数据输入为D0=1，D1=0，D2=1，D3=0。画出串行输出端数据Q3的波形图。(a)SRG4CPQ0 Q1 Q2 Q3Q3DQ0 Q1 Q2 Q3D0 D1 D2 D3(b)CP563412 (加法计数器)如图19.4所示计数器电路设甩空驱动端为“1，写出驱动方程、状态方程和状态转换表，判断是几进制计数器，能否自启动。设初始状态Q2Q1Q0=000。答案：同步五进制加法计数器，能自启动JKQQJKQQJKQQQ0CPQ2Q1 (减法计数器) 如图19.5所示计数器电路设甩空驱动端为“1，写出状态转换表，判断是什么类型的计数器，并画出各Q端的波形图。设初始状态Q2Q1Q0=000。答案：三位异步二进制减法计数器。JKQQQ0CPQ2Q1JKQQJKQQQQQ19.6非顺序码计数器如图19.6所示时序电路，写出驱动方程，状态方程和状态转换表写一个循环，几个CP脉冲一个循环？判断能否自启动。设初始状态Q2Q1Q0=000。答案：同步非顺序码计数器，七个CP一个循环，能自启动19.7集成计数器74LS290用两片74LS290构成如下模数的计数器，要求每片74LS290的输出都是8421权重的BCD码。180； 25619.8分频器分析如图19.8所示电路，求输出信号uo的频率。答案：1Hz图19.8 习题的图JKQQCP120HzDQQJKQQJKQQQ3 Q2 Q1 Q0CP0R0(1)CP1R0(2)S9(1)S9(2)uo74LS29021 / 21
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